申请日2012.12.31
公开(公告)日2013.04.03
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，是一种厌氧生化污水处理系统及方法，包括依次连接的高浓度废水收集池、第一提升泵、混凝反应器、微电解反应器、芬顿氧化反应器、中和混凝反应器、第一沉淀器、综合污水调节池、第二提升泵、酸化水解反应器、中间调温水箱、厌氧进料泵、厌氧生化反应器、厌氧沉淀器、好氧生化反应池和第二沉淀池，还包括格栅和水封装置;高浓度废水源连接高浓度废水收集池的进口，低浓度废水源连接格栅的进口，格栅的出口连接至综合污水调节池。本发明可以对高浓度废水和低浓度废水进行共同有效的综合处理，处理的污水出水水质更加稳定、安全和可靠，实现了污水处理的快速、低能和高效。
权利要求书
1.一种厌氧生化污水处理系统，其特征在于：包括依次连接的高浓度废水收集池、第一提升泵、混凝反应器、微电解反应器、芬顿氧化反应器、中和混凝反应器、第一沉淀器、综合污水调节池、第二提升泵、酸化水解反应器、中间调温水箱、厌氧进料泵、厌氧生化反应器、厌氧沉淀器、好氧生化反应池和第二沉淀池，还包括格栅和水封装置;高浓度废水源连接所述高浓度废水收集池的进口，低浓度废水源连接所述格栅的进口，所述格栅的出口连接至所述综合污水调节池;
所述高浓度废水收集池中的高浓度废水由所述第一提升泵提升进入所述混凝反应器，废水在所述混凝反应器内进行混凝反应、沉淀分离和PH调整，所述混凝反应器的出水进入所述微电解反应器，废水在所述微电解反应器中与微电解质发生氧化还原反应使废水中有机杂质得到分解和转化，所述微电解反应器的出水进入所述芬顿氧化反应器，在所述芬顿氧化反应器中废水中的亚铁离子和投加的双氧水形成芬顿强氧化剂并和废水发生强氧化反应使废水中有机杂质得到进一步分解和去除，所述芬顿强氧化反应器的出水进入所述中和混凝反应器，在所述中和混凝反应器中在中和药剂的作用下废水 发生中和混凝反应，所述中和混凝反应器的出水进入所述第一沉淀器进行沉淀分离，所述第一沉淀器的出水进入所述综合污水调节池;
低浓度废水经所述格栅后进入所述综合污水调节池，低浓度废水和处理后的高浓度废水在所述综合污水调节池中进行微生物菌深度处理、中和、调节和混和，所述综合污水调节池的出水由所述第二提升泵提升进入所述酸化水解反应器中，废水在所述酸化水解反应器中大分子有机物被分解成小分子可溶性有机物和部分无机物，所述酸化水解反应器的出水自流进所述中间调温水箱，废水在所述中间调温水箱进行调整水温和PH值，所述中间调温水箱的出水由所述厌氧进料泵提升进入所述厌氧生化反应器中，废水在所述厌氧生化反应器中进行生降解的同时得以澄清，所述厌氧生化反应器的出水进入所述厌氧沉淀器，废水在在所述厌氧沉淀器中经沉淀分离去除部分悬浮杂质，所述厌氧沉淀器的出水进入所述好氧生化反应池，废水在所述好氧生化反应池中经好氧生化反应将水中各类污染杂质大部分去除，所述好氧生化反应池的出水进入所述第二沉池沉淀分离后达标排放;
所述水封装置接在所述厌氧生化反应器底部，将所述厌氧生化反应器产生的沼生收集成进行沼气利用。
2.如权利要求1所述的厌氧生化污水处理系统，其特征在于：所述综合污水调节池包括一个微生物菌池、两个倾斜向上的急流渠、一个倾斜向下的缓流渠和两个污泥沉淀直立生物菌膜池，在污泥沉淀直立生物菌膜池中建一道隔墙使之形成一个进水池和一个出水池，在出水池内安装生物填料架;微生物菌池的出水口通过第一急流渠连接至第一污泥沉淀直立生物菌膜池的进水池，第一污泥沉淀直立生物菌膜池的出水池通过缓流渠连接至第二污泥沉淀直立生物菌膜池的进水池，第二污泥沉淀直立生物菌膜池的出水池连接所述第二急流渠，所述第二急流渠的出水通过第二提升泵提升进入酸化水解反应器中。
3.如权利要求2所述的厌氧生化污水处理系统，其特征在于：所述急流渠和缓流渠与水平线的夹角为45-65度。
4.如权利要求1或2所述的厌氧生化污水处理系统，其特征在于：还包括絮凝剂加药装置、氧化剂加药装置和中和剂加药装置，所述絮凝剂加药装置接在所述混凝反应器上为其添加絮凝剂，所述氧化剂加药装置接在所述芬顿氧化反应器上其添加氧化剂，所述中和剂加药装置接在所述中和混凝反应器上为其添加中和剂。
5.如权利要求1或2所述的厌氧生化污水处理系统，其特征在于：所述厌氧生化反应器底部为由污泥层形成的污泥床，在所述污泥床上方为由厌氧生物填料层形成的滤床，所述污泥床和滤床组成反应区，在所述反应区上方设置循环集水装置，在所述循环集水装置上方设设置气液固三相分离器。
6.用于权利要求1或2所述系统的厌氧生化污水处理方法，其特征在于：按以下步骤进行：
㈠高浓度废水收集池中的高浓度废水由第一提升泵提升进入混凝反应器，废水在混凝反应器内进行混凝反应和沉淀分离，PH调整至3-4;
㈡混凝反应器的出水进入微电解反应器，废水在微电解反应器中与微电解质发生氧化还原反应使废水中有机杂质得到分解和转化;
㈢微电解反应器的出水进入芬顿氧化反应器，在芬顿氧化反应器中，废水中的亚铁离子和芬顿氧化反应器中投加的双氧水形成芬顿强氧化剂，芬顿强氧化剂和废水发生强氧化反应使废水中有机杂质得到进一步分解和去除;
㈣芬顿强氧化反应器的出水进入中和混凝反应器，在中和混凝反应器中在中和药剂的作用下废水发生中和混凝反应，将废水PH调整至4-6;
㈤中和混凝反应器的出水进入第一沉淀器进行沉淀分离，第一沉淀器的出水进入综合污水调节池，低浓度废水经格栅后进入也进入综合污水调节池，综合污水调节池分别按倾斜角度降建急流渠和缓流渠，渠宽按水流量的大小来确定，通过不同的水体流速和跌水溅花效应对水体复氧，使废水从微生物菌池中挟带的微生物菌从运动膨胀的水分子中分离，脱离水流，在渠底筑巢和栖息，对水体中残留的有机物进行分解代谢，并为合新细胞提供所需要的物质能量，繁育出大量的活性生物菌，在渠底自然形成生物菌膜体，完成对废水的深度处理;在急流渠和缓流渠之间连接处建污泥沉淀直立生物菌膜池，在污泥沉淀直立生物菌膜池中建一道隔墙，形成一个进水池和一个出水池，在出水池内安装生物填料架;进水池收集由急流渠和缓流渠内微生物菌生命周期新陈代谢死亡而形成的污泥，出水池内生物填料上新生的微生物形成的直立生物菌膜体，对水中有机物进行分解;低浓度废水和处理后的高浓度废水在综合污水调节池中进行微生物菌深度处理、中和、调节和混和，并将废水PH调整至6-9;
㈥综合污水调节池的出水由第二提升泵提升进入酸化水解反应器中，水解酸化反应器控制在缺氧状态，利用兼氧微生物降低废水中的有机污染物，改善废水可生化性，同时分解不易于降解的高分子化合物，并降低污水中的悬浮固体浓度，废水酸化水解反应器中经混合吸附和缺氧生化反应，并在兼氧水解酸化微生物的作用下，难降解的大分子有机物被分解成小分子可溶性有机物和部分无机物;
㈦酸化水解反应器的出水自流进中间调温水箱，废水在中间调温水箱中调整水温至36-38℃;
㈧中间调温水箱的出水由厌氧进料泵提升进入厌氧生化反应器中，废水由厌氧生化反应器底部的污泥床进入，与污泥床中的污泥进行混合接触，微生物分解废水中的有机物产生沼气，微小沼气泡在上升过程中不断合并逐渐形成较大气泡，较大气泡上升产生较强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮污泥层，悬浮污泥层对悬浮物和有机物进行吸附、网捕、生物学絮凝、和生物降解，使污水在降解的同时也得以澄清;水封装置接在所述厌氧生化反应器底部，将厌氧生化反应器产生的沼生收集成进行沼气利用;
㈨厌氧沉淀器的出水进入好氧生化反应池，废水在好氧生化反应池中经好氧生化反应将水中各类污染杂质大部分去除，好氧生化反应池的出水进入第二沉池沉淀分离后达标排放。
说明书
一种厌氧生化污水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体的说是一种厌氧生化污水处理系统及方法。
背景技术
污水处理是指为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。一般的污水处理方法是将污水引往集水池，对集水池末尾一格调节pH，用一级溶气水泵提升到一级压力溶气罐，同时吸入空气和聚凝脱色剂，将在一级压力溶气罐内的一级饱和溶气水骤然释放到一级气浮池形成一级处理水;一级处理水溢入缓冲池，再在控制pH用二级溶气水泵将一级处理水提升至二级压力溶气罐内，同时吸入空气和聚凝脱色剂，将二级压力溶气罐内的二级饱和溶气水骤然释放到二级气浮池形成二级处理水并自溢至沉淀池沉淀后排放;一、二级气浮池中的浮泥入浮泥池，压滤成滤饼，滤液回引至集水池。但有一些高浓度废水，如制药废水，其主要特点是：污水中有机物、盐分、悬浮物等各类杂质浓度高且结构和成分均较复杂、PH值不稳定，CODcr较高，可生化性较差，水量不大且排水不均衡、波动性大等。现有技术中，对这些高浓度废水，仍无法进行有效处理。还有，现有技术中，对于既有高浓度废水，又有低浓度废水的，一般采用分开处理的方法，仍无法进行共同有效的处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提出一种厌氧生化污水处理系统及方法，可以对高浓度废水和低浓度废水进行共同有效的综合处理。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种厌氧生化污水处理系统，包括依次连接的高浓度废水收集池、第一提升泵、混凝反应器、微电解反应器、芬顿氧化反应器、中和混凝反应器、第一沉淀器、综合污水调节池、第二提升泵、酸化水解反应器、中间调温水箱、厌氧进料泵、厌氧生化反应器、厌氧沉淀器、好氧生化反应池和第二沉淀池，还包括格栅和水封装置;高浓度废水源连接高浓度废水收集池的进口，低浓度废水源连接格栅的进口，格栅的出口连接至综合污水调节池;
高浓度废水收集池中的高浓度废水由第一提升泵提升进入混凝反应器，废水在混凝反应器内进行混凝反应、沉淀分离和PH调整，混凝反应器的出水进入微电解反应器，废水在微电解反应器中与微电解质发生氧化还原反应使废水中有机杂质得到分解和转化，微电解反应器的出水进入芬顿氧化反应器，在芬顿氧化反应器中废水中的亚铁离子和投加的双氧水形成芬顿强氧化剂并和废水发生强氧化反应使废水中有机杂质得到进一步分解和去除，芬顿强氧化反应器的出水进入中和混凝反应器，在中和混凝反应器中在中和药剂的作用下废水发生中和混凝反应，中和混凝反应器的出水进入第一沉淀器进行沉淀分离，第一沉淀器的出水进入综合污水调节池;
低浓度废水经格栅后进入综合污水调节池，低浓度废水和处理后的高浓度废水在综合污水调节池中进行微生物菌深度处理、中和、调节和混和，综合污水调节池的出水由第二提升泵提升进入酸化水解反应器中，废水在所述酸化水解反应器中大分子有机物被分解成小分子可溶性有机物和部分无机物，酸化水解反应器的出水自流进中间调温水箱，废水在中间调温水箱进行调整水温和PH值，中间调温水箱的出水由厌氧进料泵提升进入厌氧生化反应器中，废水在厌氧生化反应器中进行生降解的同时得以澄清，厌氧生化反应器的出水进入厌氧沉淀器，废水在厌氧沉淀器中经沉淀分离去除部分悬浮杂质，厌氧沉淀器的出水进入好氧生化反应池，废水在好氧生化反应池中经好氧生化反应将水中各类污染杂质大部分去除，好氧生化反应池的出水进入第二沉池沉淀分离后达标排放;
水封装置接在厌氧生化反应器底部，将厌氧生化反应器产生的沼生收集成进行沼气利用。
一种厌氧生化污水处理方法，按以下步骤进行：
㈠高浓度废水收集池中的高浓度废水由第一提升泵提升进入混凝反应器，废水在混凝反应器内进行混凝反应和沉淀分离，PH调整至3-4;
㈡混凝反应器的出水进入微电解反应器，废水在微电解反应器中与微电解质发生氧化还原反应使废水中有机杂质得到分解和转化;
㈢微电解反应器的出水进入芬顿氧化反应器，在芬顿氧化反应器中，废水中的亚铁离子和芬顿氧化反应器中投加的双氧水形成芬顿强氧化剂，芬顿强氧化剂和废水发生强氧化反应使废水中有机杂质得到进一步分解和去除;
㈣芬顿强氧化反应器的出水进入中和混凝反应器，在中和混凝反应器中在中和药剂的作用下废水发生中和混凝反应，将废水PH调整至4-6;
㈤中和混凝反应器的出水进入第一沉淀器进行沉淀分离，第一沉淀器的出水进入综合污水调节池，低浓度废水经格栅后进入也进入综合污水调节池，综合污水调节池分别按倾斜角度降建急流渠和缓流渠，渠宽按水流量的大小来确定，通过不同的水体流速和跌水溅花效应对水体复氧，使废水从微生物菌池中挟带的微生物菌从运动膨胀的水分子中分离，脱离水流，在渠底筑巢和栖息，对水体中残留的有机物进行分解代谢，并为合新细胞提供所需要的物质能量，繁育出大量的活性生物菌，在渠底自然形成生物菌膜体，完成对废水的深度处理;在急流渠和缓流渠之间连接处建污泥沉淀直立生物菌膜池，在污泥沉淀直立生物菌膜池中建一道隔墙，形成一个进水池和一个出水池，在出水池内安装生物填料架;进水池收集由急流渠和缓流渠内微生物菌生命周期新陈代谢死亡而形成的污泥，出水池内生物填料上新生的微生物形成的直立生物菌膜体，对水中有机物进行分解;低浓度废水和处理后的高浓度废水在综合污水调节池中进行微生物菌深度处理、中和、调节和混和，并将废水PH调整至6-9;
㈥综合污水调节池的出水由第二提升泵提升进入酸化水解反应器中，水解酸化反应器控制在缺氧状态，利用兼氧微生物降低废水中的有机污染物，改善废水可生化性，同时分解不易于降解的高分子化合物，并降低污水中的悬浮固体浓度，废水酸化水解反应器中经混合吸附和缺氧生化反应，并在兼氧水解酸化微生物的作用下，难降解的大分子有机物被分解成小分子可溶性有机物和部分无机物;
㈦酸化水解反应器的出水自流进中间调温水箱，废水在中间调温水箱中调整水温至36-38℃;
㈧中间调温水箱的出水由厌氧进料泵提升进入厌氧生化反应器中，废水由厌氧生化反应器底部的污泥床进入，与污泥床中的污泥进行混合接触，微生物分解废水中的有机物产生沼气，微小沼气泡在上升过程中不断合并逐渐形成较大气泡，较大气泡上升产生较强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮污泥层，悬浮污泥层对悬浮物和有机物进行吸附、网捕、生物学絮凝、和生物降解，使污水在降解的同时也得以澄清;水封装置接在所述厌氧生化反应器底部，将厌氧生化反应器产生的沼生收集成进行沼气利用;
㈨厌氧沉淀器的出水进入好氧生化反应池，废水在好氧生化反应池中经好氧生化反应将水中各类污染杂质大部分去除，好氧生化反应池的出水进入第二沉池沉淀分离后达标排放。
本发明的技术方案中，高浓度废水为CODCr：500—5000mg/L，pH值：1-4，低浓度废水为：CODCr：300—500mg/L，pH值：6-9。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的厌氧生化污水处理系统，综合污水调节池包括一个微生物菌池、两个倾斜向上的急流渠、一个倾斜向下的缓流渠和两个污泥沉淀直立生物菌膜池，在污泥沉淀直立生物菌膜池中建一道隔墙使之形成一个进水池和一个出水池，在出水池内安装生物填料架;微生物菌池的出水口通过第一急流渠连接至第一污泥沉淀直立生物菌膜池的进水池，第一污泥沉淀直立生物菌膜池的出水池通过缓流渠连接至第二污泥沉淀直立生物菌膜池的进水池，第二污泥沉淀直立生物菌膜池的出水池连接所述第二急流渠，所述第二急流渠的出水通过第二提升泵提升进入酸化水解反应器中。
综合污水调节池分别按倾斜角度降建急流渠和缓流渠，渠宽按水流量的大小来确定，其作用是通过不同的水体流速和跌水溅花效应对水体复氧，使废水从微生物菌池中挟带的微生物菌从运动膨胀的水分子中分离，脱离水流，在渠底筑巢和栖息，对水体中残留的有机物进行分解代谢，并为合新细胞提供所需要的物质能量，繁育出大量的活性生物菌，在渠底自然形成生物菌膜体，完成对废水的深度处理;在急流渠和缓流渠之间连接处建污泥沉淀直立生物菌膜池，在污泥沉淀直立生物菌膜池中建一道隔墙，形成一个进水池和一个出水池，在出水池内安装生物填料架;污泥沉淀直立生物菌膜池的作用有两个，一是进水池收集由急流渠和缓流渠内微生物菌生命周期新陈代谢死亡而形成的污泥，二是出水池内生物填料上新生的微生物形成的直立生物菌膜体，对水中有机物进行分解;这样，整个渠底形成一个平面自然生物菌膜网，与泥沉淀直立生物菌膜池内出水池的直立生物菌膜体组成一个完整的立体式的污水处理生物菌膜网体，这种具有新陈代谢功能的污水处理生物菌膜网体内含有多种微生物菌，它们在流动的污水中以有机污染物为食物，通过摄取有机物，污水处理生物菌膜网自身得到繁衍和增殖，整个渠底形成一个平面自然生物菌膜网，与直立生物菌膜体组成一个完整的立体式的污水处理生物菌膜体系。
前述的厌氧生化污水处理系统，急流渠和缓流渠与水平线的夹角为45-65度。
前述的厌氧生化污水处理系统，还包括絮凝剂加药装置、氧化剂加药装置和中和剂加药装置，所述絮凝剂加药装置接在所述混凝反应器上为其(混凝反应器)添加絮凝剂，所述氧化剂加药装置接在所述芬顿氧化反应器上其(芬顿氧化反应器)添加氧化剂，所述中和剂加药装置接在所述中和混凝反应器上为其(中和混凝反应器)添加中和剂。
前述的厌氧生化污水处理系统，厌氧生化反应器底部为由污泥层形成的污泥床，在污泥床上方为由厌氧生物填料层形成的滤床，污泥床和滤床组成反应区，在反应区上方设置循环集水装置，在循环集水装置上方设设置气液固三相分离器。
本发明的有益效果是：本发明采用预处理+厌氧生化+好氧生化的生化和物化相结合的系统及组合工艺可以对高浓度废水和低浓度废水进行共同有效的综合处理，处理的污水出水水质更加稳定、安全和可靠，实现了污水处理的快速、低能和高效。
